CN209407706U - 一种陶瓷型芯柔性装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种陶瓷型芯柔性装夹装置，包括下夹紧装置、装在下夹紧装置上的锥柄座，锥柄座中套有锥柄，锥柄上表面装有肘夹组件、锥柄垫刀块和型芯定位销，锥柄上加盖有锥柄上盖；锥柄顶部装有上夹紧装置；通过上夹紧装置对陶瓷型芯上端锁紧，通过肘夹组件、锥柄垫刀块和型芯定位销对陶瓷型芯下端约束定位，实现陶瓷型芯柔性装夹。本实用新型可调环节保证了陶瓷型芯装配的柔性，避免了陶瓷型芯在装夹过程中因受力不当造成的损坏及破损；约束了陶瓷型芯各个方向的自由度并保证了型芯的重复性精度；保证了整体装配的同轴度及轴向配合精度，保证了运动过程中锥柄与锥柄座不会松动。

Description

一种陶瓷型芯柔性装夹装置

技术领域

本实用新型属于柔性装夹技术领域，具体涉及一种陶瓷型芯柔性装夹装置。

背景技术

陶瓷型芯主要应用于航空发动机叶片，属于高精度的复杂零件。由于模压成型之后的毛坯型芯模具之间存在间隙，导致毛坯型芯边缘存在不同形状的飞边、凸点等特征，同时也有可能存在因间隙较大导致本应形成开口的位置被陶瓷氧化物填充，导致开孔被堵塞，上述这些问题都需要对其进行二次修复。现有的人工修复对工艺人员的操作水平要求较高，容易造成型芯崩裂造成毛坯件报废。目前大多采用激光加工进行修理，但修理的过程中需要对模压陶瓷型芯进行快速装夹，且严格控制装夹机构的夹持力大小，避免在夹持过程中造成陶瓷型芯碎裂或者因夹持力太小引起的型芯松动。因此，针对陶瓷型芯激光修理工艺，研制陶瓷型芯柔性装夹装置就显得尤为重要。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种陶瓷型芯柔性装夹装置及柔性装夹方法，可方便的对模压陶瓷型芯进行激光修理，结构通用性较强。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

一种陶瓷型芯柔性装夹装置，包括下夹紧装置、装在下夹紧装置上的锥柄座，所述锥柄座中套有锥柄，锥柄上表面装有肘夹组件、锥柄垫刀块和型芯定位销，锥柄上加盖有锥柄上盖；所述锥柄顶部装有上夹紧装置；通过上夹紧装置对陶瓷型芯上端锁紧，通过肘夹组件、锥柄垫刀块和型芯定位销对陶瓷型芯下端约束定位，实现陶瓷型芯柔性装夹。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案：

进一步，所述上夹紧装置包括上夹紧立柱、分别套在上夹紧立柱顶部的侧向锁紧环和上夹紧底板；所述上夹紧底板连接有上夹紧板，在上夹紧底板和上夹紧板槽孔内装有由定位销定位的扭簧，上夹紧板端部设有通过滚花螺母连接的下压块；在侧向锁紧环端部设有顶端垫块；通过顶端垫块靠紧在陶瓷型芯侧面上，下压块靠紧在陶瓷型芯顶部凹槽中，实现对陶瓷型芯上部的柔性加持。

进一步，所述肘夹组件包括固定在锥柄上表面的肘夹座，肘夹座一侧装有肘夹帽，肘夹帽内旋入有肘夹前端金属配件，调节螺母装在肘夹前端金属配件上；顶紧销滑动连接在肘夹座上并连接一销连杆，销连杆通过定位销和异形卡簧连接一拐臂结构的肘夹扳手。

进一步，在肘夹座销钉孔之间装有固定在锥柄上表面的锥柄垫刀块，在锥柄垫刀块上设有相对于肘夹前端金属配件端面的型芯定位销；在紧邻锥柄垫刀块前锥柄上设有侧锥柄垫刀块。

进一步，与所述型芯定位销同侧的侧锥柄垫刀块上设有1#模具钢垫块，锥柄垫刀块上装有一对2#模具钢垫块，通过肘夹前端金属配件与型芯定位销、一对2#模具钢垫块和1#模具钢垫块实现对陶瓷型芯底部的夹持。

进一步，所述下夹紧装置包括底部固定座，快速夹紧压环套在底部固定座与锥柄座之间外壁上，快速夹紧压环连接底部固定座内腔的快速夹紧锁紧套，快速夹紧锁紧套连接套在快速夹紧芯轴上的快速锁紧套筒；在快速夹紧芯轴中设有一个螺纹连接在锥柄下方的拉钉，快速夹紧芯轴通过螺纹固定在底部固定座上。

进一步，所述底部固定座顶部通过螺钉与锥柄座固定，并通过快速夹紧压圈锁紧；底部固定座上设有后盖。

进一步，所述快速夹紧芯轴上套入有快速夹紧弹簧。

进一步，所述快速夹紧芯轴上部设有圆形槽，槽内装入均布的钢珠，并通过卡圈限位。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

1、本实用新型通过上夹紧装置、肘夹组件中的弹簧、扭簧及可调环节保证了陶瓷型芯装配的柔性，避免了陶瓷型芯在装夹过程中因受力不当造成的损坏及破损。

2、本实用新型通过调整模具钢垫块10、模具钢垫块1、型芯定位销12约束了其各个方向的自由度并保证了型芯的重复性精度。

3、本实用新型通过锥柄与锥柄座的锥面配合，保证了整体装配的同轴度及轴向配合精度，通过锥柄座上的轴肩保证了其周向定位精度。

4、本实用新型通过下夹紧装置，保证了锥柄与锥柄座紧密贴合，保证运动过程中锥柄与锥柄座不会松动。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型陶瓷型芯柔性装夹装置整体结构示意图；

图2为本实用新型陶瓷型芯柔性装夹装置内部结构示意图；

图3为本实用新型上夹紧装置结构示意图；

图4为本实用新型肘夹组件结构示意图；

图5为本实用新型上夹紧装置与肘夹组件安装示意图；

图6为本实用新型下夹紧装置内部结构示意图。

图中：1-上夹紧装置；2-锥柄垫刀块；3-锥柄；4-锥柄座；5-下夹紧装置； 6-锥柄上盖；7-肘夹组件；8-陶瓷型芯；9-侧锥柄垫刀块；10-1#模具钢垫块；11-2# 模具钢垫块；12-型芯定位销；13-上夹紧立柱；14-侧向锁紧环；45-上夹紧底板；16-扭簧；17-上夹紧定位销；18-上夹紧板；19-下压块；20-顶端垫块；21-拉钉； 22-快速夹紧压圈；23-卡圈；24-底部固定座；25-后盖；26-快速夹紧弹簧；27- 快速夹紧芯轴；28-快速锁紧套筒；29-快速夹紧锁紧套；30-快速夹紧压环；31- 肘夹前端配件；32-1#定位销；33-销连杆；34-2#定位销；35-3#定位销；36-肘夹扳手；37-肘夹座；38-顶紧销；39-调节螺母；40-肘夹帽。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1、图2所示，本实用新型的一种陶瓷型芯柔性装夹装置包括：上夹紧装置1、锥柄垫刀块2、锥柄3、锥柄座4、下夹紧装置5、锥柄上盖6、肘夹组件7、陶瓷型芯8、侧锥柄垫刀块9、1#模具钢垫块10、2#模具钢垫块11、型芯定位销12；其中，在下夹紧装置5上装有锥柄座4，所述锥柄座4中套有锥柄3，锥柄3上表面装有肘夹组件7、锥柄垫刀块2和型芯定位销12，锥柄3上加盖有锥柄上盖6；锥柄3顶部装有上夹紧装置1；通过上夹紧装置1对陶瓷型芯8 上端锁紧，通过肘夹组件7、锥柄垫刀块2和型芯定位销12对陶瓷型芯8下端约束定位，实现陶瓷型芯柔性装夹。

其中，如图3所示，上夹紧装置1拧紧在锥柄3的螺纹孔内，上夹紧装置1 包括上夹紧立柱13、分别套在上夹紧立柱13顶部的侧向锁紧环14和上夹紧底板15；上夹紧底板15连接有上夹紧板18，在上夹紧底板15和上夹紧板18槽孔内装有由定位销定位的扭簧16，上夹紧板18端部设有通过滚花螺母连接的下压块19；在侧向锁紧环14端部设有顶端垫块20。

上夹紧立柱13与锥柄3顶部固定，侧向锁紧环14通过顶丝与上夹紧立柱 13固定，通过圆周方向调整，保证顶端垫块20靠紧陶瓷型芯，上夹紧底板15 通过顶部滚花螺母压紧，扭簧16安装在上夹紧底板15和上夹紧板18槽孔内并套在上夹紧定位销17上，下压块19通过顶部滚花螺母压紧，通过拨动上夹紧板18使其轻微靠紧陶瓷型芯，通过下压块19底部的锥体给陶瓷型芯8施加一个水平方向和竖直向下的力，从两个方向进行压紧，顶端垫块20旋入侧向锁紧环14内，并通过滚花螺母压紧，从后部顶紧陶瓷型芯。通过顶端垫块20靠紧在陶瓷型芯8侧面上，下压块19靠紧在陶瓷型芯8顶部凹槽中，实现对陶瓷型芯8上部的柔性加持。上夹紧装置从顶部夹紧陶瓷型芯8，避免由于顶部较脆弱而断裂。

如图4所示，肘夹组件7包括固定在锥柄3上表面的肘夹座37，肘夹座37 一侧装有肘夹帽40，肘夹帽40内通过螺纹旋入有肘夹前端金属配件31，调节螺母39装在肘夹前端金属配件31上；顶紧销38滑动通过1#定位销32连接在肘夹座37上，并连接一销连杆33，销连杆33通过2#定位销34连接一拐臂结构的肘夹扳手36，并通过异形卡簧固定，肘夹扳手36与肘夹座37通过3#定位销35相连并通过异形卡簧固定，顶紧销38穿过肘夹座37内圆孔内，整体利用四连杆及死点工作原理，保证陶瓷型芯8压紧且不松动。

如图5所示，在肘夹座37销钉孔之间装有固定在锥柄3上表面的锥柄垫刀块2，在锥柄垫刀块2上设有相对于肘夹前端金属配件31端面的型芯定位销12；在紧邻锥柄垫刀块2前锥柄3上设有侧锥柄垫刀块9。与型芯定位销12同侧的侧锥柄垫刀块9上设有1#模具钢垫块10，锥柄垫刀块2上装有一对2#模具钢垫块11，通过肘夹前端金属配件31与型芯定位销12、一对2#模具钢垫块11和 1#模具钢垫块10实现对陶瓷型芯8底部的夹持。

锥柄垫刀块2固定在锥柄3上部，左右两个2#模具钢垫块11通过销钉侧向锁紧在锥柄垫刀块2上，对其前后方进行定位，型芯定位销12通过螺钉固定在锥柄垫刀块2上，对其左右方向进行定位，锥柄3和锥柄座4通过锥面配合保证其定位精度。锥柄3底部通过下夹紧装置5拉紧底部，保证其与锥柄座4紧密配合。锥柄上盖6与锥柄3上部通过螺钉固定，保护肘夹组件内部结构。肘夹组件7固定在锥柄3上，通过前端压紧陶瓷型芯8，侧锥柄垫刀块9固定在锥柄3顶部，1#模具钢垫块10通过侧向顶丝锁紧固定在侧锥柄垫刀块9上，对其上下方向进行定位。

如图6所示，下夹紧装置5包括：底部固定座24，快速夹紧压环30套在底部固定座24与锥柄座4之间外壁上，快速夹紧压环30连接底部固定座24内腔的快速夹紧锁紧套29，快速夹紧锁紧套29连接套在快速夹紧芯轴27上的快速锁紧套筒28；在快速夹紧芯轴27中设有一个连接在锥柄3下方的BT40拉钉21， BT40拉钉21通过螺纹拧紧在锥柄3上。快速夹紧芯轴27通过螺纹固定在底部固定座24上。底部固定座24顶部通过螺钉与锥柄座4固定，并通过快速夹紧压圈22锁紧。快速夹紧压圈22能够调节快速夹紧芯轴27的高度。快速夹紧芯轴27上套入有快速夹紧弹簧26。底部固定座24上设有后盖25。

快速锁紧套筒28套入快速夹紧芯轴27上，快速夹紧芯轴27上的圆形槽内装入均布的钢珠，并通过卡圈23限位，保证快速夹紧弹簧26及滚珠不脱落，通过滚珠将BT40拉钉21卡紧，并通过快速夹紧弹簧26保证其能锁紧与松开，后盖25拧入底部固定座24底部，防止灰尘及异物进行到下夹紧装置内部。快速夹紧锁紧套29分别与快速锁紧套筒28和快速夹紧压环30固定。

本实用新型上述装置的陶瓷型芯柔性装夹过程如下：

步骤1，将锥柄座4外套的快速夹紧压环30下压，将锥柄3和固连好的BT40 拉钉21一起装入到锥柄座4的锥形面内，松开快速夹紧压环30依靠滚珠和快速夹紧弹簧自复位将拉钉21锁紧；

步骤2，扳开肘夹组件7的肘夹扳手36，此时肘夹帽40随着肘夹扳后移，将陶瓷型芯8中间槽孔对准型芯定位销12靠位基准面，型芯底面压在1#模具钢垫块10上，后侧面靠紧在2#模具钢垫块11上，收回肘夹扳手36，肘夹帽40 压紧陶瓷型芯8前端面，保证各个自由度全部约束；

步骤3，移动上夹紧装置1的顶端垫块20将其靠紧在陶瓷型芯8侧面，将下压块19靠紧在陶瓷型芯8顶部凹槽中，并施加轻微的压紧力，将上夹紧底板 15上的滚花螺母锁紧；

步骤4，当需要更换新的陶瓷型芯的时，将上夹紧底板15上的滚花螺母松开，并将肘夹扳手36松开，即可将陶瓷型芯8取下；当需要更换锥柄3时，将快速夹紧压环30向下压，即可将锥柄取下更换。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，包括下夹紧装置(5)、装在下夹紧装置(5)上的锥柄座(4)，所述锥柄座(4)中套有锥柄(3)，锥柄(3)上表面装有肘夹组件(7)、锥柄垫刀块(2)和型芯定位销(12)，锥柄(3)上加盖有锥柄上盖(6)；所述锥柄(3)顶部装有上夹紧装置(1)；通过上夹紧装置(1)对陶瓷型芯(8)上端锁紧，通过肘夹组件(7)、锥柄垫刀块(2)和型芯定位销(12)对陶瓷型芯(8)下端约束定位，实现陶瓷型芯柔性装夹。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，所述上夹紧装置(1)包括上夹紧立柱(13)、分别套在上夹紧立柱(13)顶部的侧向锁紧环(14)和上夹紧底板(15)；所述上夹紧底板(15)连接有上夹紧板(18)，在上夹紧底板(15)和上夹紧板(18)槽孔内装有由定位销定位的扭簧(16)，上夹紧板(18)端部设有通过滚花螺母连接的下压块(19)；在侧向锁紧环(14)端部设有顶端垫块(20)；通过顶端垫块(20)靠紧在陶瓷型芯(8)侧面上，下压块(19)靠紧在陶瓷型芯(8)顶部凹槽中，实现对陶瓷型芯(8)上部的柔性加持。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，所述肘夹组件(7)包括固定在锥柄(3)上表面的肘夹座(37)，肘夹座(37)一侧装有肘夹帽(40)，肘夹帽(40)内旋入有肘夹前端金属配件(31)，调节螺母(39)装在肘夹前端金属配件(31)上；顶紧销(38)滑动连接在肘夹座(37)上并连接一销连杆(33)，销连杆(33)通过定位销和异形卡簧连接一拐臂结构的肘夹扳手(36)。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，在肘夹座(37)销钉孔之间装有固定在锥柄(3)上表面的锥柄垫刀块(2)，在锥柄垫刀块(2)上设有相对于肘夹前端金属配件(31)端面的型芯定位销(12)；在紧邻锥柄垫刀块(2)前锥柄(3)上设有侧锥柄垫刀块(9)。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，与所述型芯定位销(12)同侧的侧锥柄垫刀块(9)上设有1#模具钢垫块(10)，锥柄垫刀块(2)上装有一对2#模具钢垫块(11)，通过肘夹前端金属配件(31)与型芯定位销(12)、一对2#模具钢垫块(11)和1#模具钢垫块(10)实现对陶瓷型芯(8)底部的夹持。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，所述下夹紧装置(5)包括底部固定座(24)，快速夹紧压环(30)套在底部固定座(24)与锥柄座(4)之间外壁上，快速夹紧压环(30)连接底部固定座(24)内腔的快速夹紧锁紧套(29)，快速夹紧锁紧套(29)连接套在快速夹紧芯轴(27)上的快速锁紧套筒(28)；在快速夹紧芯轴(27)中设有一个螺纹连接在锥柄(3)下方的拉钉(21)，快速夹紧芯轴(27)通过螺纹固定在底部固定座(24)上。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，所述底部固定座(24)顶部通过螺钉与锥柄座(4)固定，并通过快速夹紧压圈(22)锁紧；底部固定座(24)上设有后盖(25)。

8.根据权利要求6所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，所述快速夹紧芯轴(27)上套入有快速夹紧弹簧(26)。

9.根据权利要求6所述的一种陶瓷型芯柔性装夹装置，其特征在于，所述快速夹紧芯轴(27)上部设有圆形槽，槽内装入均布的钢珠，并通过卡圈(23)限位。